摘要： 在本文中，筆者提出滲漏病險水庫的水文地質(zhì)勘察應包含的內(nèi)容和需采取的手段，為滲漏病險水庫的水文地質(zhì)勘察提供可操作性的建議。 

　　關(guān)鍵詞：水庫滲漏；水文地質(zhì)勘察；方法 　　 

　　中圖分類號：TV62文獻標識碼：A 文章編號： 

　　一、水庫滲漏水文地質(zhì)勘察內(nèi)容 

　　（一）地形地貌 

　　 主要是了解庫區(qū)周圍的地形地貌對庫區(qū)地下水運動所產(chǎn)生的影響。如相鄰的河谷被切割很深，其河水位低于庫水位，當水庫間的分水嶺比較單薄時，由于滲透途徑短、水力梯度大，易造成庫水滲漏。 

　�。ǘ�）地層巖性及地層的結(jié)構(gòu) 

　　 滲透性強烈的巖土體是水庫滲漏的主要通道之一。對于平原地區(qū)松散巖類壩基水庫而言，庫水可能會沿著古河道堆積物的滲漏通道流失。而在巖溶地區(qū)，當庫區(qū)存在強巖溶化的碳酸鹽底部并無隔水層分布時，或雖有隔水層存在，但其埋藏很深或封閉條件很差時，庫水就有可能通過分水嶺向鄰谷、河谷的下游或遠處低洼排泄區(qū)發(fā)生滲漏。 

　�。ㄈ�）地質(zhì)構(gòu)造 

　　 一般而言，褶皺比較發(fā)育的地段，各類斷層和裂隙也都比較發(fā)育。斷層破碎帶，尤其是橫切河谷與鄰谷相通的寬大而未膠結(jié)的斷層破碎帶，是形成大量滲透的通道；具有寬大密集裂隙的巖層易造成滲漏；在巖溶地區(qū)，在斷層帶上往往發(fā)育著巖溶管道。 

　�。ㄋ模┧�文地質(zhì)條件 

　　 地形地貌、巖性及地質(zhì)結(jié)構(gòu)是決定水庫滲漏的必要條件，但不是充分條件，還必須研究水文地質(zhì)條件。即要進行水文地質(zhì)分區(qū)，確定含水層及隔水層，查明含水構(gòu)造，地下水補給、徑流、排泄條件，地下水的類型，地下水的水位、流向、流速、水力坡度，地下水的化學特征等情況�？辈鞎r要特別注意水庫周圍是否有地下分水 

　　嶺，以及分水嶺的高程與庫水位的關(guān)系，并以此來大致判斷庫水向鄰谷滲漏的可能性。 

　�。ㄎ澹�巖溶區(qū)的巖溶發(fā)育特征 

　　 在巖溶地區(qū)，需要查明庫區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育強度和巖溶發(fā)育規(guī)律。具體包括：（1）各個地層的巖溶發(fā)育強度（溶隙率）、發(fā)育方向以及受地質(zhì)構(gòu)造作用控制情況；（2）巖溶形態(tài)及分布規(guī)律；（3）巖溶水的動力特征（包括補排條件、垂直分帶性、流動特點）；（4）建壩前后泉水流量的變化和動態(tài)變化等。 

　�。�六）滲漏的地質(zhì)分析 

　　 分析水庫滲漏的2個條件，即滲漏通道及其連通性。水庫的滲漏通道一般有透水巖層（如砂卵礫石層）、透水帶（斷層破碎帶、裂隙密集帶）、巖溶管道等。 

　　1.滲漏通道的分析 

　　 巖漿巖地區(qū)水庫：巖漿巖作壩基、庫區(qū)的基巖是比較理想的，一般不易發(fā)生滲漏。這種水庫的可能滲漏通道一般是第四紀砂礫石層（河床沉積物）、基巖表面風化裂隙組成的透水層。沉積巖地區(qū)水庫：最常見的是透水層的漏水，此外就是斷層破碎帶、節(jié)理密集帶構(gòu)成的漏水通道。如節(jié)理裂隙發(fā)育的砂巖，它們只要穿過壩基，同時在上游庫區(qū)和下游河床出現(xiàn)，即可成為漏水通道。第四紀堆積物地區(qū)水庫：壩下滲漏通道主要是古河道、河床和階地內(nèi)的砂卵礫石層。古河道穿過壩基或貫通上下游時，可能發(fā)生嚴重滲漏；建壩時如壩下的截水墻太淺，未能將砂卵礫石層全部截斷，殘留的砂卵礫石層就成為漏水通道。 

　　2.漏水通道連通性分析 

　　 砂礫石層等松軟巖層滲漏通道的連通性主要取決于其地層的結(jié)構(gòu)特征。山區(qū)河流，河床的沉積物多為單一的粗粒物質(zhì)，透水層的連通性好。中下游河床的細粒成分增加，地層呈多層、雙層結(jié)構(gòu)。雙層結(jié)構(gòu)時沉積物上細下粗，上部弱透水層構(gòu)成了天然防滲鋪蓋，但若在建壩取土時破壞了此相對隔水層，或因受河流沖刷使隔水層出現(xiàn)了部分 

　　損壞，則它就不再具有隔水作用，應將其修補完整。 

　　多層結(jié)構(gòu)時，漏水通道的連通性主要受相對隔水層的厚度、延伸情況及其完整性的影響。有的厚度較小，被滲漏水擊穿后不再起隔水作用，有的延伸不遠即自行消滅�；鶐r透水層、透水帶及巖溶發(fā)育管道的連通性則受地質(zhì)構(gòu)造的控制�？v向河谷（巖層走向與河流流水平行）的透水層的連通性良好，而橫向河谷透水層的連通性較差。 

　�。ㄆ撸�滲漏量的估算 

　　 水庫滲漏是指庫水沿著透水巖（土）帶向庫外低處滲漏的現(xiàn)象，可分為壩區(qū)滲漏和庫區(qū)滲漏。其中壩區(qū)滲漏又分為壩基滲漏和繞壩滲漏；庫區(qū)滲漏包含了庫水的滲透損失和滲漏損失兩部分。據(jù)此，水庫的總滲漏量應是以上4個部分的總和，即：Q=Q-Q壩基+Q繞壩+Q庫水滲透+Q滲漏損失。式中，水庫的各項滲漏量可采用地下水動力學公式、數(shù)值法或其他方法進行計算。目前在實際工作中應用最多的是地下水動力學公式。雖然用于滲漏計算的地下水動力學的公式很多，但本質(zhì)上都是由達西公式演變而來。這些公式的適用條件是：地下水必須是達西流、含水介質(zhì)為均質(zhì)且各向同性。 

　　 根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287-99）附錄B.0.5條的規(guī)定，巖溶地區(qū)的水庫，其滲漏量必須采用地下水動力學法和水量均衡法進行計算，并相互驗證。這是由于巖溶管道中的地下水流可能不再屬于達西流，地下水動力學中的有關(guān)公式可能已不再適用。水量均衡法就是根據(jù)多年實測水庫水位、水面蒸發(fā)量、農(nóng)業(yè)灌溉用水量等資料，利用水位-庫容關(guān)系資料，計算水庫年蓄變量、年平均庫容量、年實際庫面蒸發(fā)量。依據(jù)水量平衡原理，水庫的滲漏量為： 

　　 W=（WQ+WP）-（WE+Wf）±W蓄 

　　 式中：W為滲漏量；WQ為上游來水量；WP為水庫水面直接接受降水補給量；WE為水庫水面蒸發(fā)量；Wf為水庫放水量；W蓄為水庫蓄變量。 

　�。ò耍�對防滲措施提出可行性建議 

　　 在勘察報告中要對水庫的防滲措施提出合理化建議。目前我國對滲漏水庫的處理措施主要有： 

　　 1.壩基的垂直防滲措施：目前主要是應用塑性混凝土地下防滲墻、高壓噴射水泥板墻、防滲板樁（如深層攪拌樁）等擋水墻阻斷滲水通道。 

　　 2.含砂礫石壩體的防滲措施：對于含砂礫石量高的土壩，可用帷幕灌漿、建造粘土防滲墻、沖抓套井回填、防滲土工膜鋪設等方法處理壩體。 

　　 3.溶洞的防滲措施：對出露的或探明的巖石特別破碎的較大溶洞，應進行開挖、清理、沖洗，采用C25防滲混凝土填筑，并適當擴大防滲范圍。 

　　 4.基巖破碎帶及節(jié)理密集帶的防滲：將表面破碎體全部清除，然后用C25混凝土封堵，并結(jié)合固結(jié)灌漿，使斷裂破碎帶整體封閉，形成區(qū)域防滲。 

　　 5.砂卵石滲漏區(qū)防滲：可鋪設塑料薄膜進行防滲。 

　　二、水庫滲漏的水文地質(zhì)勘察手段 

　�。ㄒ唬┑刭|(zhì)調(diào)查及水文地質(zhì)測繪 

　　 對整個庫區(qū)進行補充性測繪，其范圍應包括滲漏通道及其進出口地段。山區(qū)水庫應包括庫區(qū)周圍的分水嶺及鄰谷，平原地區(qū)則包括正常高水位以上的第一級階地，測繪比例尺可選用1/50000～1/10000。在巖溶地區(qū)，凡能追索的巖溶洞穴都應進行測繪，對嚴重存在巖溶滲漏的地段，測繪的比例尺可采用1/10000～1/2000（庫區(qū)）及1/5000～1/1000（壩址）。 

　　（二）水文地球化學調(diào)查 

　　 如利用放射性同位素資料可以估算地下水的年齡（獲庫水補給的地下水較年輕）；在巖溶地區(qū)，可利用飽和指數(shù)來了解地下水的循環(huán)速率（飽和程度低的地下水，其循環(huán)速度較快，獲得大氣降雨或庫水的補給量大）。在對地下水庫進行滲漏分析時，根據(jù)其庫底隔水層內(nèi)的地下水水化學類型、礦化度、電導率等水化學特征與灰?guī)r含水層相差很大來判定其庫底隔水層，可有效地阻止庫水向底部滲漏。同時，還根據(jù)水庫滲漏點的各種常規(guī)離子濃度均高于庫水的事實分析認為，這是由于庫盆內(nèi)的軟物質(zhì)（巖層）逐漸被滲漏水侵蝕所致。由此判定，隨著該水庫蓄水年限的增長，水庫的滲漏通道將變大，滲漏量也會加大。 

　　（三）鉆探和地球物理勘探 

　　 勘探剖面線應根據(jù)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地下水的分布情況，并結(jié)合可能的防滲處理方案作布置。在多層含水層結(jié)構(gòu)區(qū)，可能滲漏的各巖組內(nèi)不應少于2個鉆孔，鉆孔應進入隔水層或枯水期地下水位以下一定深度；喀斯特區(qū)鉆孔的深度應穿過喀斯特強烈發(fā)育帶。可利用井間地震波CT技術(shù)探測庫區(qū)的滲漏通道與滲漏點。還可用充電瞬變電磁法、瞬變電磁法探測巖溶漏水通道異常范圍。 

　　（四）水文地質(zhì)實驗 

　　 如果水庫建筑前的勘察資料匱乏，還應補充對相關(guān)的巖土層的滲透系數(shù)測定，為估算水庫的滲漏量及其防滲提供依據(jù)。 

　　（五）進行地下水動態(tài)觀測 

　　 設立長期觀測網(wǎng)，在可能滲漏的各巖組內(nèi)不應少于2個觀測孔。觀測內(nèi)容除常規(guī)項目外，還應觀測降雨時的洞穴涌水和流量情況。 

　　三、結(jié)語 

　　 水利水電工程的水文地質(zhì)勘察是對其工程地質(zhì)勘察的補充，也是工程地質(zhì)勘察的一部分。因此，擬建水庫滲漏的水文地質(zhì)勘察也是分階段進行，不同的階段其勘察的內(nèi)容及研究程度不盡相同。但對病險水庫而言，因為其勘察的目的是直接為防滲治理設計服務，因此勘察內(nèi)容及研究程度應與擬建工程的設計階段類同，不再分階段進行。目前用于計算水庫滲漏量的方法及公式很多，但每個方法和每個公式所適應的條件是不同的。在使用時，須事先仔細研究滲漏地段的地質(zhì)剖面，方能選出適用的計算方法和計算公式。